KR101413034B1 - 제동 효과가 우수한 유체 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 모터 챔버(18)를 갖는 모터에 관한 것이다. 회전 가능한 회전자(20)는 압력 매질을 상기 내부 모터 챔버(18)에 압력 매질을 가함으로써 구동될 수 있으며, 상기 압력 매질은 상기 모터 챔버(18)의 작업 구역(40)에서 팽창한다. 상기 회전자(20)를 제동하기 위한 제동 부재(22)는 상기 회전자(20)에 인접하여 축방향으로 배열되어 있다. 상기 제동 부재(22) 및 상기 회전자(20)는 스프링 부재 탑재 마찰 대응 부재(48, 50)를 형성한다. 보다 강력한 스프링 부재(52)들로 인한 보다 높은 제동 효과를 얻을 수 있기 위해, 가압 챔버(60)가 제공되고, 이의 단면 팽창면은 상기 작업 구역(40)에서 상기 모터 챔버(18)의 단면 팽창면보다 크다. 상기 가압 챔버(60)는 적어도 일측에서 상기 제동 부재(22)에 의해 축방향으로 제한된다. 상기 가압 챔버(60) 내 압력, 및 선택적으로는 상기 제동 부재(22)와 상기 회전자(20)의 인접한 면 사이의 압력은 상기 스프링 힘의 반대 방향으로 상기 마찰 대응 부재(48, 50)를 분리시키기 위한 힘을 야기한다. 상기 가압 챔버(60)는 상기 압력 매질이 상기 모터(20)에 적용되는 경우에 상기 가압 챔버(60)에 도달하도록 배열된다.

유체 모터, 유체 압력, 모터 챔버, 압력 매질

Description

제동 효과가 우수한 유체 모터{FLUID MOTOR HAVING IMPROVED BRAKING EFFECT}

본 발명은 유체 압력 매질에 의해 구동될 수 있는 모터에 관한 것으로, 특히 본 발명은 모터 챔버 내에 배열된 회전자가 압력 매질에 의해 구동 가능하고, 축 방향으로 이동 가능한 스프링부재 장착 제동 부재는 상기 회전자와 함께 마찰 대응 부재(friction pair)를 형성하여 이를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터에 관한 것이다.

유체 모터들은 압축 공기 또는 유압 제동액(hydraulic liquid)에 의해 독립적으로 구동된다. 팽창 도중에 상기 압력 매질에 의해 수행되는 작업은 구동에 이용된다.

널리 공지된 유형의 모터는 날개형 모터(vane motor)이다. 상기 모터는 방사상 날개(radial vanes)를 가지는 모터 챔버 내에서 회전하는 회전자를 포함한다. 상기 회전자가 회전하는 경우에 주로 상기 날개에 의해 밀봉되는 공간들과 상기 모터 챔버 측벽의 부피가 변한다. 이들 공간에 도입된 상기 압력 매질은 팽창하여, 상기 회전자를 구동시킨다.

이 같은 모터들은 기중 장치(hoisting apparatus)에서 이용하는 것과 같이 매우 다양한 응용분야에서 신뢰 가능한 것으로 입증되었다. 다양한 응용분야에 있어서, 제동부(braking unit)는 어떠한 압력 매질도 제공되지 않는 경우에 상기 베인 회전자(vane rotor)를 제동하여 견고하게 고정시키기 위해 필요하다. 특히, 기중 장치를 사용하는 경우, 이로 인해 부하가 떨어지는 것이 방지된다.

매우 다양하고 널리 공지된 기중 장치에서 상기 제동부가 샤프트(shaft)를 통해 상기 모터와 결합될 수 있을 지라도, 이는 상기 모터 챔버의 외부, 즉, 상기 압력 매질이 팽창하고 있는 챔버의 외측에 있는 독립적인 부재이다.

유럽 특허 공보 EP 1 099 040호에는 압축 공기에 의해 구동되는 날개형 모터가 개시되어 있다. 베인 회전자는 원통형 모터 슬리브(cylindrical motor sleeve)에 의해 편심적으로 회전 가능하게 지지된다. 상기 모터는, 상기 날개 사이에 형성된 챔버들이 점점 증가함에 따라 팽창하는 압축 공기를 도입함으로써 구동된다. 상기 모터의 샤프트에는 독리형 제동부가 제공된다. 상기 모터의 윤활 작용을 위해 상기 베인 회전자는 종단 보어들이 윤활제로 채워지게 되며, 이때 상기 윤활제는 소정의 페이스트 점도(pasty consistency)를 갖는다.

독일 특허 제 DE 1 102 488호에는, 압축 공기가 차단되거나 부족한 경우에 마찰 브레이크에 의해 고정 가능하게 제동되는 구동 샤프트를 구비한 기중 장치용 날개형 모터가 개시되어 있다. 이 같은 목적으로, 모터 샤프트의 일단에 제동 디스크(braking disc)가 존재하고, 이러한 모터 샤프트는 압력 실린더가 중앙부에 배열되어 있고, 스프링 부하에 의해 상기 모터 하우징의 웨어링을 가압한다. 흡입구를 통해 도입된 상기 압축 공기는 상기 브레이크 디스크의 압력 실린더에 제공되며, 그 결과 상기 스프링부재의 저항으로 인해 상기 웨어링으로부터 상기 브레이크 디스크가 상승하게 되며, 이는 상기 모터의 작동을 가능케 한다.

국제 공개 공보 WO 95/02762호에는 유압 모터가 도시되어 있다. 회전자는 모터 챔버 내에서 회전한다. 상기 회전자는 축 방향으로 이동 가능하며, 상기 하우징에 대해 고정된 마찰 표면과 마주하는 원뿔 곡선을 갖는 스프링부재들에 의해 가압된다. 상기 모터 챔버는 내부에 밸브들이 배열된 채널들을 통해 원뿔형 마찰 대응 부재와 통신한다. 상기 모터의 작동시, 상기 압력 매질은 상기 모터 챔버에서 상기 마찰 대응 부재로 이동하고, 상기 회전자의 축방향 변위가 야기하며, 이로 인해 상기 마찰 대응 부재가 분리되고 상기 브레이크가 해제된다.

상기 동일 출원인의 국제 공개 공보 WO 97/02406호에는 통합 제동부를 갖는 베인 회전자가 도시되어 있다. 상기 베인 회전자는 압축 공기에 의해 모터 챔버 내에서 구동될 수 있다. 제동 부재는 스프링부재들에 의해 변위될 수 있으며, 상기 베인 회전자에 바로 인접하여 축 방향으로 배열된다. 따라서 상기 베인 회전자는 상기 제동 부재와 함께 이의 말단면에 마찰 대응 부재를 형성한다. 상기 마찰 대응 부재는 상기 모터 챔버 내에 배열되어, 상기 모터의 작동시 상기 모터 챔버에 존재하는 압축 공기가 상기 제동 부재에 따라 움직이고, 상기 브레이크가 해제되는 방식으로 상기 스프링 부하로 인해 상기 베인 회전자가 변위된다. 실질적으로, 이러한 구성은 널리 입증되어 있다. 특히, 이 같은 구성으로 인해 구조가 치밀해진다.

본 발명의 목적은, 선행 기술의 구성들과 비교시에 단순한 방식으로 상기 제동 작용이 더욱 향상된 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 제 1항에 따른 모터에 의해 달성된다. 독립항들은 본 발명의 유리한 실시예를 나타내다.

본 발명에 따른 상기 모터는 내부 모터 챔버 및 상기 내부 모터 챔버 내에서 회전 가능한 회전자를 포함한다. 상기 회전자는 압력 매질에 의해 구동 가능하다. 우선적으로, 모터 챔버란 용어가 외부와 차단된 상기 모터의 전체 내부 영역을 지칭할지라도, 상기 압력 매질이 팽창하거나 감압하여(유압 매질에 있어서, "감압"이란 용어는 보다 정확한 표현이지만, "팽창"이란 용어는 표현의 용이성을 위해 하기에서 항상 사용될 것이다) 상기 회전자를 구동하는 상기 부재(또는, 상기 모터 챔버의 축방향 길이에서의 단면)는 본원에서 작업 영역으로서 지칭된다. 상기 내부 모터 챔버는 원통형인 것, 즉, 세로축을 따라 - 적어로 부분적으로는 - 균일한 단면을 갖는 것이 바람직하며, (필수적인 것은 아니지만) 원형 단면을 가는 것이 바람직하다. 상기 회전자는 베인 회전자인 것이 바람직하지만, 상기 구조는 다른 유형의 회전자들뿐만 아니라, 다른 유형의 유체 팽창 모터들에도 사용될 수 있다.

제동 부재는 상기 회전자를 제동하기 위한 상기 회전자에 인접하게 축방향으로 배열된다. 상기 제동 부재 및 상기 회전자는 서로에 대해 축방향으로 이동 가능하다. 예를 들어, 상기 회전자는 (고정) 제동 부재를 향해 이동 가능하거나, 제동 부재가 축방향으로 고정된 회전자에 대해 이동 가능하거나, 또는 상기 두 부재가 축 방향으로 이동 가능하다. 상기 부재들 중 하나 또는 둘 모두는 스프링부재 장착 마찰 대응 부재를 형성하도록 상기 부재들을 함께 가압하는 스프링을 구비한다. 이로 인해 상기 축 상에서 회전하지 않기 때문에 상기 제동 부재는 제동 작용을 수행하여, 마찰이 충분한 경우 상기 회전자를 중단시킬 수 있다.

상기 마찰 대응 부재는 상기 회전자의 전단 말단부 중 하나 또는 둘 모두 상에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 전단 말단부는 방사상으로 배열된 표면일 필요마찰 계수본 발명으로 이어지는 상기 개념들은, 상기 제동 작용이 상기 마찰력에 의존하며, 그 결과 상기 마찰 대응 부재에서 상기 재료들의 마찰 계수와 발휘된 스프링 힘에 의존한다. 본원에서, 상기 스프링 힘을 우수하게 조절할 수 있기 때문에 상기 스프링 힘을 증가시키는 것이 특히 바람직하다. 그러나 상기 스프링 힘을 증가시키는 것은, 상기 압력 매질이 상기 모터의 작동시에 여전히 상기 브레이크를 해제할 수 있어야 한다는 사실에 의해 한정되는 범위 내에서만 가능하다. 한편으로는 상기 매질의 압력이, 다른 한편으로는 유효 표면이 이용 가능한 최대 힘에 대한 제한 요인이다. 상기 압력이 상기와 같이 동일하게 유지되는 동안에 보다 큰 힘을 달성하기 위해서는 상기 표면이 증가하는 것이 제안되고 있다.

본 발명에 따르면, 결과적으로 특별한 가압 챔버가 제공된다. 상기 가압 챔버는 이의 단면 확장부가 상기 모터 챔버의 의 작업 구역에서 상기 단면 확장부보다 크도록 구성되는데, 즉 적어도 부분적으로는 상기 횡축에 대해 더욱 외부에 배열되도록 구성된다. 한편으로는, 특히 바람직하게는 적어도 축방향 중심 구역에서 확장부(작업 구역)에 의해 상기 압력 매질이 상기 회전자를 구동시키는 공간에서 상기 모터 챔버의 단면이 본원에서 비교되며, 다른 한편으로는 또한 단면에서 관측되는 바와 같이 상기 가압 챔버의 내부 확장부가 비교된다. 원형의 원통형 모터 챔버의 바람직한 경우에 이는 상기 모터 챔버의 경계부의 내경이 상기 단면 확장부로서 간주되어야 한다는 것을 의미한다. 상기 가압 챔버는 환상 공간 형태로 형성되되, 이의 외경은 상기 모터 챔버의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 따라서 상기 가압 챔버는 실질적으로 증가된 표면을 제공하도록 상기 모터 챔버의 작업 구역 외부에 방사상으로 형성된다.

상기 가압 챔버는 상기 마찰 대응 부재(제동 부재 / 회전자)와 같은 부재들 중 적어도 하나에 의해 일측으로부터 제한된다. 상기 가압 챔버 내에서 형성되는 압력은 이러한 부재(들) 상에서 작용하여, 상기 제동 부재 및/또는 상기 회전자 상에 힘을 가한다. 상기 가압 챔버는, 상기에서 발휘된 힘이 상기 마찰 대응 부재의 분리를 유도하도록 배열되어, 상기 스프링 힘의 반대 방향으로 향한다. 따라서 상기 가압 챔버 내의 압력을 증강시킴으로써 상기 회전자에 대한 제동 작용이 해제되도록 상기 제동 부재와 상기 회전자 사이의 상기 마찰 대응 부재의 분리가 달성될 수 있다.

상기 가압 챔버는, 상기 모터의 작동시에 상기 압력 매질이 상기 가압 챔버내로 유입되도록 본 발명에 따라 배열된다. 따라서 압력 매질이 상기 회전자를 구동하기 위해 제공되는 경우, 상기 압력 매질은 또한 상기 가압 챔버로 이동하고 상기 마찰 대응 부재의 분리가 야기되어, 상기 브레이크가 해제된다. 그 결과, 상기 압력 매질이 적합한 공급라인에서 상기 가압 챔버로 직접 이동할 수 있다. 또한, 상기 압력 매질은 연결부를 통해 상기 모터 챔버의 작업 구역에서 상기 가압 챔버내로 이동하는 것이 가능하다.

본 발명에 따라 생성된 상기 가압 챔버는 상기 마찰 대응 부재(즉, 상기 제동 부재와 상기 회전자의 인접한 단면 사이)에 바로 존재하는 가압 챔버 이외에 보조 방식으로 작동할 수 있다. 그러나 충분히 치수로 특정되는 경우에는 상기 가압 챔버는 상기 브레이크를 해제하기에 충분한 힘을 생성할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 모터는, 한편으로는 상당한 제동력을 형성하는 디자인을 달성하고, 다른 한편으로는 상기 모터의 작동시에 상기 모터에 제공되는 압력 매질에 의해 마찰 브레이크의 자동 해제를 달성한다. 단면에서 상기 가압 챔버의 큰 확장부에 의해 비교적 큰 부가 표면은 상기 압력 매질이 효과적이도록 이용 가능하다. 따라서 상당한 제동력이 필요한 경우에도 국제공개공보 제 WO 97/02406 호에 따른 상기 구조의 이점을 필수적으로 이루어지며, 이는 상기 압력 매질이 상기 회전자에 가해짐에 따라 상기 브레이크를 자동적으로 해제시킨다. 이러한 사실에도 불구하고, 상기 구조는 상기 가압 챔버의 부가에 의해 그렇게 벌키(bulky)해지지 않는다. 어떠한 추가의 이동성 부품도 필요하지 않으며, 상기 구조의 축방향 길이는 전반적으로 동일하게 유지될 수도 있다. 상술한 바와 같은 이점에 의해 조밀하면서도 값 싼 모터의 제조가 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 양 작동 방향으로 작동하는 경우에 리버서블 모터(reversible motor)에서 상기 가압 챔버의 기능을 확실케 하도록 상기 가압 챔버의 연결부가 제공된다. 일반적으로, 상기 모터는 상기 압력 매질이 공급되는 유체 포트, 및 상기 팽창된 매질이 배출되는 배기관을 구비한다. 리버서블 모터(즉, 2개의 회전 방향으로 작동 가능한 모터)에서, 2개의 상이한 유체 포트들(상기 모터가 호이스트(hoist)에서 사용되는 경우에 상기 유체 포트들은 각각 "승강 측면"과 "하강 측면"으로서 지칭됨) 이 제공되되, 상기 압력 매질은 상기 목적하는 회전 방향에 따라 상기 2개의 유체 포트 중 하나에 공급된다.

상기 작동이 차단된 경우에 상기 브레이크를 가하기 위한 상기 가압 챔버의 작동 및 공기 배출시에 상기 브레이크를 적절히 해제하도록 상기 가압 챔버를 확실히 가압하기 위해, 상기 가압 챔버는 다양한 방식으로 상기 유체 포드들(또는 상기 모터가 오직 하나의 유체 포트를 가지는 경우에 상기 유체 포트)과 연결될 수 있다.

한편으로는, 유체 포트와 상기 가압 챔버의 유체 연결은 바람직하게는 밸브가 없는 직접 공급라인을 통해서 가능하다. 이 같이 밸브가 없는 연결부는 단락을 피하기 위해 상기 2개의 유체 포트들 중 하나로 확립되어야 한다.

상기 모터는 이의 작동시에 상기 제 2 유체 포트(하강 측면)에서 보다 제 1 유체 포트(호이스트에서 이는 상기 승강 측면일 것임)에서 보다 높은 전역을 제공하기 도록 상기 2개의 유체 포드들에 대해 대칭적으로 구성되지 않는 방식으로 구성될 수 있다. 상기 가압 챔버의 연결은 상기 승강 측면 및 하강 측면 둘 모두에 의해 가능하다, 상기 하강 측면과의 연결이 본원에서 바람직하다.

상기 유체 포트들 중 하나는 상기 유량을 제한하기 위해 조리개 부재를 통해 유체 공급부와 연결될 수 있다. 이를 위해 상기 가압 챔버는 상기 조리개 부재의 하부에 위치한 상응하는 공급라인과 연결될 수 있다. 그러나 상기 모터의 후작동을 감소시키기 위해, 상기 조리개 부재에서의 임의의 지원에 의해 상기 가압 챔버의 공기 배출이 지연되지 않으며, 그 결과적으로 상기 모터가 후작동이 일어나지 않도록 상기 가압 챔버가 상기 조리개 부재의 상부에 위치한 상기 유체 공급부와 연결되므로 유리하다.

다른 대안으로서, 상기 가압 챔버는 상기 유체 포트 둘 모두에 연결될 수 있되, 단락을 피하기 위해 적어도 하나의 밸브가 상기 연결부에 제공된다. 바람직하게는 셔틀 밸브는, 상기 가압 동안에 가압 챔버가 항상 가장 높은 압력을 갖는 포트와 통신을 하고 상기 공기 배출 기간 동안에는 상기 포트들 중 하나와 항상 통신을 하도록 사용되어, 상기 포트 둘 모두가 상기 제어 밸브에 의해 공기가 배출되는 경우에 중간 공기 배출이 확보된다.

추가의 실시예에 따라, 상기 가압 챔버는 상기 모터 챔버의 작업 구역에 연결된다. 양 방향으로 상기 모터의 작동시에는 상기 가압 챔버에는 과도한 압력이 걸린다. 본원에서의 상기 연결부는 밸브가 없는 직접 연결부, 예를 들어 지선채널, 도관 또는 이음매의 선택적 누수 경로인 것이 바람직하다. (상기 유체 포트들과의 연결 대신에) 상기 모터 챔버의 작업 구역과 상기 가압 챔버의 연결로 인해 임의의 추가 비용없이 리버서블 모터에서도 상기 브레이크의 기능이 유지된다.

상기 가압 챔버가 상기 모터 챔버에 대해 오직 하나의 개구부를 갖는 라인을 통해서 상기 모터 챔버에 연결되는 경우가 바람직하다. 그 결과, 밸브 없이도 단락이 발생하지 않는다는 것이 확인된다(즉, 상기 압력 매질은 상기 모터를 구동하지 않은 채 상기 가압 챔버를 직접 거쳐 상기 흡입구로부터 배출구로 흐른다).

상기 모터 챔버로부터 상기 가압 챔버로 상기 압력 매질을 공급하기 위한 도관이 제공되는 경우에는 상기 도관은 상기 회전자의 단면 상에 배열된 연결 개구부에 연결되는 경우가 바람직하다. 상술한 바와 같이, 상기 라인은 밸브가 없는 직접라인인 것이 바람직할 수 있다. 상기 연결 개구부의 배열에 있어서, 상기 모터 챔버의 축방향에서 관측했을 때 (제 1) 유체 포트와 동일한 상기 모터 챔버의 사분면에 배열되는 경우가 바람직하다. 특히 바람직하게는, 상기 개구부는 상기 유체 포트로부터 ±30°의 범위 내에 있다(항상 상기 유체 포트의 중심과 상기 개구부에서 측정됨). 2개의 유체 포트를 갖는 리버서블 모터들에 있어서, 상기 유체 포트들 중 하나의 부근에 상기 연결 개구부의 배열은 2개의 작동 방향으로 상기 모터가 원활하게 작동하기에 충분한 것으로 나타나 있다. 상기 모터가 바람직한 방향을 갖는 경우(호이스트에서는 일반적으로 상기 승강 측면임), 상기 상응하는 바람직한 유체 포트들 중 하나의 부근에 상기 범위로 상기 연결 개구부가 배열되는 것이 유용하다. 장입 호이스트들 경우에 부하를 낮추는 동안에 상기 유체 배출구로의 압력이 존재하며, 이는 상기 브레이크를 해제하는데 필요한 압력을 제공하는데 도움이 된다. 바람직한 방향성이 없는 모터에서 상기 연결 개구부가 중심부에 배열되는 것이, 즉 상기 연결 개구부가 양 회전 방향에 대해 상기 유체 포트들까지 동일한 거리를 갖는 것이 유용한 것으로 입증되었다.

상기 회전자에 인접한 상기 단면에서의 상기 연결 개구부의 배열에 있어서 추가의 이점으로서, 양호한 개시 거동(starting behavior)이 나타났다. 상기 일시적인 최소 지연은 상기 모터의 작업 구역에 존재하는 상기 제동 부재의 표면 상에서 우선적으로 작용하는 상기 압력 매질의 효과에 의해 발생하며, 그 결과 상기 모터의 작동 시작으로 인해 상기 가압 챔버에서 발생하는데, 이로 인해 상기 모의 점진적이고 원활한 제어가 조장된다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 모터 챔버의 측벽에 대한 상기 제동 부재의 피트(fit)는, 상기 압력 매질이 상기 2개의 유체 포트를 지나 상기 가압 챔버 내로 이동하도록 한다. 갭 또는 누설 경로는 상기 가압 챔버와 상기 모터 챔버의 작업 구역을 연결하기 위해 여기에 의도적으로 남겨둘 수 있다. 이러한 방식으로, 특별한 채널들을 제공해야 할 필요 없이 연결부가 단순하게 확립될 수 있다. 결과적으로, 상기 모터의 작동시 상기 연결부를 통한 흐름은 없지만, 상기 가압 챔버 내 압력은 일정하게 유지되기 때문에 상기 필요한 단면부는 작은 면적을 갖는다.

본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 상기 가압 챔버는 한편으로는 상기 제동 부재(또는, 상기 가압 챔버의 축방향 이동에서 상기 가압 챔버에 연결된 부재)와 다른 한편으로는 상기 하우징(또는, 상기 하우징에 고정된 부재) 사이에 형성된다. 이러한 방식으로, 상기 압력 매질의 적용으로 인해 상기 제동 부재가 상기 하우징에 대해서 변위되게 한다.

바람직하게는, 상기 가압 챔버는 환상 공간으로서 형성된다. 직경이 비교적 큰 환상 공간은, 상기 힘의 효과가 일정하여, 상기 환상 공간 내에서 변위된 상기 부재가 고장이 날 가능성이 매우 낮다는 이점을 갖는다. 상기 단형 피스톤(stepped piston)의 직경에서 단기 단차의 크기는 자유롭게 선택될 수 있기 때문에, 상기 목적하는 강도를 갖는 제동 모멘트(braking moments)는 상기 모터의 달성 가능한 출력에 의존하여 구현될 수 있다.

본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 적어도 상기 모터 챔버의 작업 구역 및 상기 제동 부재를 둘러싸고 있는 측벽이 제공되는 것으로 제안되어 있다. 이러한 측벽은 이의 종단면에서 적어도 하나의 단차를 갖는다. 원통형 작업 구역의 바람직한 경우에, 상기 측벽는 상기 단차에 의해 연결되는 직경이 다른 두 개의 인접한 원통형 단면부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 측벽에 의해 둘러싸인 단면에 수용된 상기 제동 부재는 또한 상응하는 단차를 갖는다. 이어, 상기 가압 챔버는 상기 단차들의 방사상으로 배열된 표면들 사이에 배열된다. 이러한 방식으로, 가압 챔버는 구조적으로 단순하게 창출될 수 있으며, 이로 인해, 상기 압력의 적용은 상기 제동 부재의 축방향 변위를 야기한다.

바람직한 실시예들은 첨부된 도면을 참고하여 하기와 같이 상세하게 설명될 것이다:

도 1은 날개형 모터의 제 1 실시예를 보여주는 종단면도이고;

도 2는 라인 A - A'에 따른 도 1의 상기 날개형 모터를 보여주는 단면도이고;

도 3은 라인 B - B'에 따른 도 1의 상기 날개형 모터를 보여주는 단면도이고;

도 4a 및 b는 도 1에 도시된 것에 상응하는 날개형 모터에서 상기 브레이크를 해제하기 위한 원리를 보여주는 도면이고;

도 5는 대조군과 함께 도 1의 상기 모터의 공압 회로도로서의 모형도이고;

도 6은 날개형 모터의 제 2 실시예를 보여주는 종단면도이고;

도 7 내지 10은 다양한 연결 유형에서 대조군과 함께 도 6의 상기 날개형 모터의 공압 회로도로서의 모형도이다.

도 1은 종단면도에서 제 1 실시예에 따른 모터(날개형 모터)(10)를 나타내고 있다. 하우징(12)은 모터 슬리브(14) 및 단면 커버(16)를 포함하며, 브레이크 라이닝(brake lining)(21)을 갖는 추가의 단면 커버(19)를 포함한다.

모터 슬리브(14)는 내부 모터 챔버(18)의 경계면에 있다. 대체 실시예(도시하지 않음)에 있어서, 독립된 모터 슬리브는 생략될 수 있으며, 내부 모터 챔버(18)는 상기 하우징 측벽에 의해 형성될 수 있다. 베인 회전자(20) 및 제동 부재(22)는 내부 모터 챔버(18) 내부에 배열된다.

모터 슬리브(14)는 직경이 상이한 2개의 원형의 원통형 단면 사이에 형성된 제 1 단차(24)를 갖는다. 제 1 단면(26)은 상기 모터 슬리브(14)에 인접한 제 2 단면보다 내경이 크다.

베인 회전자(20)는 상기 내경이 보다 작은 제 2 단면의 구역에 배열된다. 날개형 모터의 분야에서 숙련된 자가 알 수 있는 바와 같이, 베인 회전자(20)는 이러한 구역 내에서 편심적으로 배열된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일단에 베어링 스터드 30을 갖고 타단에 구동 스터드(32)를 갖는 회전축(28)은 모터 슬리브(14)의 종방향 중심축에 대해 바닥부로 변위된다. 이는 도 2에 도시된 단면도에서도 알 수 있다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 베인 회전자(20)는 다수의 방사상으로 슬라이드 가능하며 외부로 스프링 부재 탑재 날개부(34)를 갖는다. 상기 날개부는 모터 슬리브(14) 상에 인접하여, 공간(36)을 경계면을 형성한다. 상기 날개부는 모터(10)의 작업 구역(40)(도 1 참조)의 전체 축방향 길이 상에 제공된다.

작업 구역(40)의 주변에 위치한 모터 슬리브(14)는 제 1 압축공기 흡입구(42), 제 2 압축공기 흡입구(44) 및 배기관(46)을 갖는다. 상기 바람직한 방향으로 작동시(도 2에서 좌측으로 회전시), 압축 공기는 제 1 압축공기 흡입구(42)를 통해 제공된다. 베인 회전자(20)가 회전함에 따라, 상기 압축 공기는, 잔류 압력하에서 상기 압축 공기가 배기관(46)에서 배기될 까지 상기 회전과 함께 크기가 증가하는 날개부(34) 사이의 공간(36)에서 팽창한다.

상기와 반대 방향으로 작동시(도 2에서 우측으로 회전시), 압축 공기는 제 2 압축공기 흡입구(44)를 통해 제공된다. 도 2에서 알 수 있듯이, 배기관(46)은 압축공기 흡입구들(42, 44) 사이에 대칭적으로 배열되지는 않지만, 제 1 압축공기 흡입구(42)에 대해 보다 먼 거리에 위치한다. 결과적으로, 이러한 제 1 압축공기 흡입구(42)에 의해 구동되는 상기 제 1 회전 방향은, 상기 모터(10)의 출력이 상기 반대 방향에서보다 큰 바람직한 방향(예를 들어, 호이스트에서는 상기 승강 방향)이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제동 부재(22)는 베인 회전자(20)에 바로 인접하여 축방향으로 배열된다. 상기 제동 부재(22)는 상기 표면상에 장착된 브레이크 라이닝(48)과 함께 베인 회전자(20)의 단면(50)과 마찰 대응 부재를 형성한다. 2개만 이 도 1에 도시된 스프링 부재들 52는 제동 부재(22)에 대해 작용하며, 상기 마찰 대응 부재(48, 50)의 부재들을 함께 가압하기 위해 상기 축방향으로 상기 제동 부재(22)에 힘을 가한다. 상기 제동 부재는 스터드들(51)에 의해 지지되어, 축방향으로 이동할 수 있지만, 하우징(12)에 대해 회전할 수는 없다. 추가의 마찰 대응 부재는 축방향으로 이동 가능한 베인 회전자(20)와 커버(19) 사이에 형성되며, 상기 커버(19)에는 상기 베인 회전자(20)가 양 방향으로 제동되도록 브레이크 라이닝(21)이 제공된다.

모터 슬리브(14)에 제공되는 단차(24) 다음에는 모터 슬리브(14) 내에 수용되는 제동 부재(22)에는 단차(54)가 제공된다. 가압 챔버(60)는 제동 부재(22)의 단차부의 축방향 표면과 모터 슬리브(14)의 단차(24) 사이에 형성된다. 가압 챔버(60)는, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 주변 환상 공간의 형태를 갖는다. 도 2와 도 3의 비교에 이해 알 수 있는 바와 같이, 가압 챔버(60)는 상기 모터 슬리브(14)의 종방향 중심축에 대해 가로방향으로 모터(10)의 작업 구역(40) 보다 큰 확장부를 갖는다. 상기 작업 구역(40) 내의 모터 슬리브(14)가 보다 작은 내경(R1)만을 가지는 반면(도 2), 가압 챔버(60)는 반경(R2)까지 팽창한다(도 3).

상기 제 1 실시예에서, 가압 챔버(60)는 제동 부재(22) 내에 채널로서 형성된 라인(62)을 통해 연결된다. 상기 라인(62)은 베인 회전자(20)와 마주보는 제동 부재(22)의 표면에서 가압 챔버(60)를 개구부 64와 연결한다. 라인(62)은 가압 챔버(60)와 오직 하나의 개구부 64의 밸브가 없는 직접 연결부로서 형성된다.

도 5는 모터의 공압 연결부들을 갖는 모터(10)의 계략적인 형태를 나타낸다. 상기 연결부들은 내용의 명확성을 위해 상기 필수부품에 대해 축소된 형태로만 나타내고 있지만, 호이스트에 대한 비상 정지 및 과부하로 인한 정지(overload shutdown)와 같은 주가의 제어 기능들은 본원에 나타나 있지 않다.

상기 내부 모터 챔버(18)는 이의 제 1 압축 공기 흡입구(42)를 통해 제어 밸브(70)의 상기 승강 측면(h)에 연결되고, 이의 제 2 압축 공기 흡입구(44)와 상기 하강 측면에 연결된다. 베인 회전자(20)는 브레이크 라이닝(48)과 단부면(50) 사이의 본원에서 도시되지 않은 상기 마찰 대응 부재에 이해 제동이 걸린다. 상기 브레이크는 도 4b에 도시되고 후술된 제동 부재(22)와 단부면(50) 사이의 공간(72)에 압축 공기를 제공한 후, 채널(62)을 통해 가압 챔버(60)에 가압 챔버(60)에 상기 압축 공기를 제공함으로써 해제되는데, 여기서 상기 2개의 가압 챔버(60, 72)에 형성된 압력은 스프링 부재(52)에 대하여 브레이크 부재(22)를 누른다. 상기 모터의 배기관(46)은 소음기(muffler)(74)에 결합된다.

도시된 예에서, 제어 밸브(70)는 중앙의 공회전 위치(central idling position)에서 하강(s) 모드 또는 승강(h) 모드로 변위 가능한 작동 레버(operating lever)(76)를 가지며, 상기 포트들에 대해 변위됨으로써 슬라이드 게이트 밸브(slide gate valve)(80)에서는 다양한 밸브들은 한편으로는 압축 공기 공급부(P)와 배기 포트(R)(소음기(74)에 연결됨) 사이에서 구현되며, 다른 한편으로는 상기 승강 측면을 위한 공급 포트(A)와 상기 하강 측면을 위한 공급 포트(B)사이에서 구현된다.

상기 도시된 공회전 위치에서 포트 A 및 B로 배출되는데, 이들은 배기 포 트(R)와 연련되어 있다. 상기 승강 모드(도 5에서 좌측 밸브 기능)에서, 상기 승강 측면(A)의 압축 공기 포트는 압축 공기 공급부(P)와 연결되어 있으며, 반면 상기 하강 측면으로 배출된다(밸브(80)의 교차된 위치로 인한 B-R 연결부). 공급 포트(A)는, 조리개 부재(82)의 체크 밸브(84)와의 평행 연결부에 의해 상기 승강 측면(h)의 밸브 배출구와 연결되되, 상기 체크 밸브(84)는 상기 승강 작동시에 압축 공기가 체크 밸브(84)를 거쳐 승강 측면으로 유동하여, 조리개 부재(82)가 상기 유체 유동을 제한하지 않는 방식으로 작동하지만, 밸브(84) 외에도 부가적인 연결부로서 작용한다.

상기 하강 모드(도 4에서 우측 밸브 기능)에서 하강 측면(s)은 가압 공급부(P)와 직접 연결되는 반면, 조리개 부재(82)를 통해 승강 측면(h)으로 배출된다(체크 밸브(84)가 차단된 A-R 연결부). 따라서 상기 조리개 부재는 상기 압력 매질의 유량을 제한한다. 이는 상기 도관 경로에서 병목(bottle-neck)으로서, 예를 들어 핀홀 플레이트(pinhole plate)로서 용이하게 구현될 수 있다. 상기 하강 모드에서 조리개 부재(82)는 하강 속도를 제한하도록 작용한다. 이는, 한편으로는 이러한 하강 모드에서 압축 공기가 가압 공기 포트(44)를 거쳐 상기 모터로 공급되기 때문이며, 이때 상기 가압 공기는 배기관(46)에 도달할 때까지 팽창한다. 그러나 다른 한편으로는 상기 모터는 상기 호이스트 상에서 하강하기 위한 부하로 인해 압축기로서 작용하며, 이는 날개 공간(36)들의 감소된 부피로 인해 배기관(46)에서 가압 공기 포트(42)(승강 측면)로 공기를 압축한다. 이러한 압축 공기는 상기 제어 밸브와 포트(h)에 제공되며, 조리개 부재(82)를 거쳐 배출된다. 조리개 부재(82)에서의 유량을 제한함으로써 상기 압축 공기의 보충 매질로 인해 제동 작용이 일어나며, 결과적으로 상기 부하가 서서히 완화된다.

상기 모터(10)의 작동시, 압축 공기가 상기 2개의 압축 공기 흡입구(42, 44)들 중 하나에 공급됨에 따라 자동적으로 상기 브레이크의 제동이 해제되며, 반면 회전자(20)는 상기 압축 공기 공급이 감소함에 따라 제동 부재(22)의 브레이크 라이닝(48)과 고정 커버(19)의 브레이크 라이닝(21) 사이에 자동적으로 견고하게 유지된다. 이러한 메커니즘은 도 4a 및 4b의 개략도를 참고하여 하기에 도시된다. 도 4a 및 4b에서는 도면이 순전히 개략적으로 도시되어 있으며, 일반적인 작동 원리를 설명하기 위해 도시되는 것으로 주지해야만 한다. 이를 위해, 일부 세부사항은 생략되었으며, 특히 갭의 너비(gap width)는 확대하여 나타냈다.

도 4a는 제동 모터(10)를 나타낸다. 제동 부재(22)의 적용에 의해 베인 회전자(20)의 제동이 걸린다. 따라서 모터(10)는 스프링 부재(52)들의 힘에 의해 정지하게 된다.

상기 모터의 시동을 걸기 위해, 압축 공기는 압축 공기 흡입구(42)를 통해 공급된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압축 공기는 날개 공간(36)으로 이동한다. 베인 회전자(20)가 정지한 상태이므로 초기에는 베인 회전자(20)가 회전하지 않는다. 축방향으로 변위 가능한 제동 부재(22) 상에서가 아닌 (날개 상의 누수에 이어 전체 표면 상의 누수를 통해) 공간(36)에서 압력이 작용하여, 상기 제동 부재(22) 자체가 스프링 부재(52)들의 힘으로 인해 베인 회전자(20)로부터 분리되기 시작하여 가압 챔버(72)를 형성한다(도 4b 참조).

그러나 스프링 부재(52)들은, 마찰 라이닝(48)의 표면상에서 단독으로 작용하는 압력이 상기 브레이크의 제동을 완전히 해제하기에 충분하지 않을 정도로 제동 부재(22) 상에 상당한 힘을 발휘한다.

그러나 동시에 상기 압축 공기는 또한 가압 챔버(60)로 이동한다. 이는 2개의 상이한 방향으로 일어난다. 한편으로는 모터 슬리브(14)와 제동 부재(22) 사이의 피트(fit)에서 계속해서 누수가 일어날 수 있으며, 이를 통해 상기 압력 매질이 가압 챔버(60)로 이동한다(도 4a에서 점선 화살표). 도 1에 따른 바람직한 구성에서는 이러한 목적으로 밀봉제(65)용 오목부(recess)들이 제공된다. 어떠한 밀봉제도 오목부에 삽입되지 않는 경우, 이 지점에서 밀봉이 일어나지 않으며, 상기 도 4a에서 점선 화살표로 도시된 바와 같이 상기 압력 매질이 가압 챔버(60)로 이동하는 도관이 생성된다.

대안 또는 보충 매질로서 상기 압력 매질은 또한 제동 부재(22)의 개구부(64)를 통과하고, 여기에 연결된 라인(62)을 통해 가압 챔버(60)로 이동한다. 우선적으로, 개구부(64)는 정지 위치에서 닫혀 있을 수 있다(도 4a). 그러나 상기 압력 매질은 모터의 작동시에 여전히 상기 개구부(64)를 통과한다. 한편으로 이는 베인 회전자(20)와 제동 부재(22)의 인접부가 완전히 밀봉되지 않기 때문이다. 다른 한편으로는 상기 압력 매질의 도입으로 인해 이미 제동 부재(22)가 제1 움직임이 야기되어 개구부(64)를 개방한다. 치수가 너무 작아 도 1에서 보이지는 않지는 바람직한 실시예에서, 약간 융기된 고리는 이의 말단(50)의 내부 상에 베인 회전자(22)를 제조하는 동안에도 유지될 수 있다. 이는 제동 부재(22)가 개구부(64)에 인접해 있는 동안에 상기 개구부(64)는 완전히 닫히지 않는 효과(도시하지 않음)를 갖는다.

상기 개구부(64)의 배열은 도 1 및 2의 통합도에서 명백하게 관측된다. 방사 방향에서, 상기 개구부(64)는 상기 제동 부재(22)를 통해 상기 모터 챔버의 작업 구역(40)과 대면하고 있는 표면 내부에 놓여 있으며, 즉 도 1에 도시된 바와 같이 상기 모서리에 직접 놓여 있지는 않다. 압축 공기 흡입구(42, 44)들 및 배기관(46)에 대한 개구부(64)의 위치는 도 2에서 확인할 수 있다. 본원에서 개구부(64)는 상기 승강 측면의 압축 공기 흡입구(42)의 영역에 배열된다. 시험 작동시에 도시된 바와 같이, 이러한 압축 공기 흡입구의 구역에서의 배열은 특히 유리하다. 따라서 개구부(64)가 도 2에 도시된 바와 같이 압축 공기 흡입구(42)와 동일한 상기 모터 챔버의 사분면에 배열되는 경우가 바람직하다. 특히 바람직하게는, 상기 압축 공기 흡입구(42)의 중심과 상기 개구부(64)의 중심 사이의 각도는 약 30° 정도이다.

이러한 개구부(64)의 배열은 승강 방향(압축 공기가 압축 공기 흡입구(42)로 이동하는 방향)에서의 작동을 위해 특히 유리하다. 시험 작동시에 도시된 바와 같이, 상기 호이스트가 장전되었을 때 압축 공기가 개구부(64)의 영역에 있는 압축 공기 흡입구(44)를 통해 공급되는 경우도 증강된 충분한 압력이 존재하며, 따라서 가압 챔버(60)는 충분히 빠른 속도로 충진된다. 이는, 즉 펌프 작동으로 인해 부하가 감소하는 도중에 압축 공기 흡입구(44)에서 보다 상기 개구부(64)의 영역에서 보다 높은 압력이 생성되기 때문이다.

상기 압력 매질은 제동 부재(22)의 축방향 표면 상에서 작용하는데, 즉 다른 한편으로 상기 마찰 대응 부재(48, 50)와 연관된 내부 표면 상에서 작용하고, 다른 한편으로는 단차(54)로 형성된 부가의 환상 표면 상에서 작용한다. 상기 제동 부재(22) 전반에 걸쳐 작용하는 힘은 상기 압력 매질의 압력과 표면적의 곱에 상응한다. 적합한 밀봉 수단(도 1의 실링 부위(sealing seat))에 의해 압력 매질은 제동 부재(22)뒤로 통과하는 것이 방지된다. 결과적으로, 상기 압력 매질의 압력에 의해서도 제동 부재(22)를 해제하는 것이 가능하다.

상기 제동 부재(22)를 들어 올리고 그 결과 상기 모터(10)의 작동을 개시하는 것은 상기 압력 매질이 압축 공기 흡입구(42)에 빠르게 적용될지라도 항상 점진적으로 일어난다. 이러한 이유는, 초기에 상기 제동 부재(22)가 상기 베인 회전자(20)의 단면부 상에서만 압력에 의해 약간 배위되고, 따라서 상기 제동 작용이 감소하게 되기 때문이다. 또한, 압축 공기는 (약간) 지연되어 가압 챔버(60)로 이동한 후에 상기 제동 작용이 완전히 제거될 수 있다.

작동시, 제동 부재(22)는 상기 압력 매질이 제공되는 한 베인 회전자(20)로부터 일정한 거리에 존재한다. 상기 압력 매질을 차단한 후에 상기 브레이크는 스프링 부재(52)들의 힘에 의해 자동적으로 내부로 반동하게 된다.

따라서 가압 챔버(60)는 상기 압력 매질이 제동 부재(22)에 작용할 수 있는 표면적을 증가시킨다. 결과적으로, 적합하면서도 보다 강력한 스프링부재(53)들을 제공함으로써 목적하는 증가된 제동력을 미리 결정하는 것이 가능하다.

도 6은 시험 작동시에 특히 유리한 적으로 입증된 날개형 모터(100)의 제 2 실시예를 보여준다. 상기 제 2 실시예에 따른 모터(100)는 주로 상기 제 1 실시예 에 따른 모터(10)에 상응한다. 따라서 이들 부재들은 상기와 동일한 도면 부로로 표시될 것이다. 이들 부재들에 대해서는 상술한 설명을 참조한다. 상기 실시예 사이의 차이점들은 하기에 언급될 것이다.

모터(10)와 대조적으로 모터(100)는 제동 부재(22)의 단면부에 개구부(64)가 구비되어 있지 않으며, 따라서 내부 모터 챔버(18)를 가압 챔버(60)와 연결해주는 채널(62)도 없다. 대신에 가압 챔버(60)는 상기 부재들 사이의 피트, 특히 밀봉제(65)에 의해 내부 모터 챔버(18)에 대해서는 닫혀 있게 된다.

모터(100)에 있어서, 가압 챔버(60)는 외부 공급라인(도 6에 도시하지 않음)에 의해 가압되고 배출된다. 이러한 공급라인은 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이 다양한 방향으로 연결될 수 있으며, 하기와 같이 설명된다.

상기에서 고려한 청구주제는 상응하는 부하로 하강 모드에서 상기 호이스트의 모터의 작동이다. 본원에서, 상기 하강 작동이 부가된 부하에 의해 차단되는 경우(즉, 슬라이드 게이트 밸브(80)가 “하강”위치에서 중앙부로 이동한 경우) 제동 작동은 즉시 수행되며, 필요한 경우 상기 모터의 작동 이후에는 제동 작동이 일어나지 않음이 확실해야 한다. 본 발명의 경우에 상술한 실시예에서 상기 모터의 내부 챔버(18)와 가압 챔버(60)의 연결이 불충분한 경우에 가압 챔버(60)의 공기가 매우 천천히 배출되게 할 수 있으며, 따라서 상기 브레이크는 매우 느리게 작동하게 할 수 있다. 도 7 내지 도 10에 따른 다양한 연결 유형에서 이러한 것을 피하기 위해서 내부 가압 및 공기 배출이 가압 챔버(60)에 제공된다.

도 7에 따른 제 1 연결 유형에 있어서, 가압 챔버(60)는 상기 승강 측면(가 압 공기 포트(42))에 직접 연결된다. 승강 작동시, 가압 챔버(60)는, 중립으로 이동하는 경우 상기 승강 측면에서부터 가압되고 공기를 배출한다. 하강 작동시, 상기 브레이크를 해제하는 것은 주로 가압 챔버(72)를 가압한 후 가압 챔버(60)를 가압함으로써 우선적으로 수행되는데, 이는 상기 보충 매질(backup)이 조리개 부재(82) 상부로 올라가기 때문이다. 상기 하강 모드가 차단되는 겨우, 슬라이드 게이트 밸브(80)는 이의 중심부에 위치하게 되며, 따라서 승강 측면 및 하강 측면의 상부에서 배출구가 생성된다. 가압 챔버(60)의 공기를 배출하는 것은 조리개 부재(82) 상부의 보충 매질이 가라앉는 동안에 상기 승강 측면을 통해 일어난다.

조리개 부재(82) 상부의 보충 매질이 매우 많은 것으로 입증되어 하강 모드 차단된 이후에도 상기 모터가 작동 거동을 나타내는 응용에 있어서, 가압 챔버(60)는 또한 도 8에서 대안적으로 나타낸 바와 같이 조리개 부재(82)의 상부와 연결될 수 있어, 슬라이드 게이트 밸브(80)가 이동하는 즉시 공기 배출이 일어난다.

대안적이고 현재 바람직하게는, 가압 챔버(60)는 상기 하강 측면(도 9에 도시됨)에 연결된다. 이어, 상기 승강 모드에서 브레이크가 가압 챔버(72)에서 증강된 압력에 의해 약하게 해제되는 한 상기 하강 측면을 통해 공기 배출이 수행된다. 상기 하강 모드에서 직접적인 공기 배출은 차단지점에서 발생하고, 슬라이드 게이트 밸브(80)가 중심부로 이동함에 따라 조리개 부재가 하강 측면이 아닌 중앙부에 존재하기 때문에 상기 하강 측면은 배기관(46)에 직접 공기가 배출된다.

추가의 가능한 연결 유형으로서, 도 10은 상기 승강 측면 및 하강 측면 둘 모두에 가압 챔버(60)의 연결을 보여준다. 단락을 방지하기 위해 셔틀 밸브(86)가 제공된다. 상기 승강 모드에서 가압 챔버(60)는 상기 승강 측면으로부터 바로 공기가 배출되되, 밸브(86)는 상기 하강 측면에 대한 단락을 방지한다. 그러나 상기 하강 모드에서 공기 배출은 상기 하강 측면에서 직접 수행되되, 밸브(86)는 다시 상기 승강 측면에 대한직접적인 단락을 방지한다. 하강 작동의 차단시, 가압 챔버(60)의 공기 배출은 상기 증강 측면 및 하강 측면을 통해 수행되며, 이둘 둘 모두는 슬라이드 게이트 밸브(80)의 중앙부에서 직접 공기가 배출된다.

당해 기술분야의 숙련자에게 자명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 특히 하기와 같은 변형이 가능하다.

- 도 1에 따른 모터의 구성에 있어서, 단차의 일체형 모터 슬리브(14)가 제공된다. 대안적으로 상기 모터의 하우징은 내부 모터 챔버를 형성하기 위해 상이한 구조를 가질 수 있다.

- 압축 공기에 의해 구동되는 날개형 모터는 상술 한 바와 같으며, 본 발명의 원리도 또한 당해 기술분야의 숙련자에게 자명한 바와 같이 기타 모터 유형(예를 들어 기어 모터) 및 기타 구동 매체(예를 들어, 유압 제동액)에 적용될 수 있다.

- 가압 챔버(60)가 대안적으로 채널(62)을 통해 또는 외부 공급라인을 통해 각각 연결되는 것으로 기술되어 있을지라도, 상기 2개의 연결 유형이 또한 조합될 수 있다.

- 도 5 및 도 7 내지 도 10에 개략적으로 도시된 상기 레버 제어부는 기타 유형의 제어부, 예를 들어 압축 공기 제어부로 대체될 수 있으며, 이것에 의해 상기 슬라이드 게이트 밸브(80)는 상응하는 스위칭 위치(switching position)로 배위될 수 있다.

Claims (26)

1. 내부 모터 챔버(18);

   상기 내부 모터 챔버(18) 내에서 회전 가능하되, 상기 모터 챔버의 작업 구역(40)에서 팽창하는 유체를 적용함으로서 구동 가능한 회전자(20); 및

   상기 회전자(20)에 바로 인접하여 축방향으로 배열되어 상기 회전자(20)를 제동하기 위한 제동 부재(22)를 포함하되, 상기 제동 부재(22) 및 상기 회전자(20)는 서로에 대해 축방향으로 이동 가능하여, 적어도 상기 회전자(20)의 전단 말단부와 상기 제동 부재(22) 사이에 스프링 부재가 탑재된 상호 마찰이 작용하는 한쌍의 부재(48, 50)를 형성하는 모터에 있어서, 상기 모터는:

   상기 모터 챔버(18)의 작업 구역(40)에서 상기 모터 챔버(18)의 단면 확장부보다 큰 단면 확장부를 갖는 가압 챔버(60)를 포함하되,

   상기 가압 챔버(60)는 상기 제동 부재(22) 또는 상기 회전자(20)에 의해 적어도 일방향 및 축방향으로 한정되어, 상기 가압 챔버(60) 내 압력이 상기 스프링 힘에 대하여 상기 상호 마찰이 작용하는 한쌍의 부재(48, 50)를 분리시키는 힘을 야기하고,

   상기 가압 챔버(60)는 상기 모터가 작동 중인 경우에 상기 유체가 상기 가압 챔버(60) 내로 이동하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 모터.
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14. 제 1 항에 있어서,

    상기 회전자(20)에 공급되는 유체는 상기 상호 마찰이 작용하는 한쌍의 부재(48, 50)들의 분리를 위한 힘을 제공하기 위해 상기 회전자(20)의 전단 말단부와 접촉하고 있는 제동 부재(22) 상에서 작용하고,

    상기 가압 챔버(60) 내 압력은 상기 상기 스프링 힘과 대항하여 상기 상호 마찰이 작용하는 한쌍의 부재(48, 50)의 분리를 위한 부가적인 힘을 제공하는 것을 특징으로 하는 모터.
15. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 모터 챔버(18)에는 제 1 유체 포트(42), 제 2 유체 포트(44) 및 배기관(46)이 제공되어, 상기 모터 챔버의 상기 작업 구역(40) 외주 상에 일정 간격으로 배열되되, 상기 모터(10)는 제 1 회전 방향에서 상기 제 1 유체 포트(42)에 유체를 제공함으로써 구동 가능하고, 제 2 회전 방향에서는 제 2 유체 포트(44)에 유체를 제공함으로써 구동 가능하고,

    상기 가압 챔버(60)는, 상기 모터(10)의 작동시에 상기 유체가 상기 가압 챔버(60) 내로 이동하도록 상기 제 1 유체 포트(42) 또는 상기 제 2 유체 포트(44)와 연결되는 것을 특징으로 하는 모터.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제 1 또는 제 2 유체 포트(42, 44)와 상기 가압 챔버(60)의 연결부는 밸브가 없는 공급라인임을 특징으로 하는 모터.
17. 제 15 항에 있어서,

    공급라인(A)은 상기 유체의 유량을 제한하기 위해 조리개 부재(82)를 통해 상기 유체 포트들(42, 44) 중 하나에 연결되고,

    상기 가압 챔버(60)는 상기 조리개 부재(82)의 상부에 존재하는 상기 공급라인(A)에 연결되는 것을 특징으로 하는 모터.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 가압 챔버(60)는 상기 2개의 유체 포트(42, 44)들과 연결되고,

    하나 이상의 밸브(86)는 단락(shorting)을 방지하기 위해 상기 2개의 유체 포트(42, 44)들 사이의 연결부에 제공되는 것을 특징으로 하는 모터.
19. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 모터 챔버(18)에는 제 1 유체 포트(42), 제 2 유체 포트(44) 및 배기관(46)이 제공되어, 상기 모터 챔버의 상기 작업 구역(40) 외주 상에 일정 간격으로 배열되되, 상기 모터(10)는 제 1 회전 방향에서 상기 제 1 유체 포트(42)에 유체를 제공함으로써 구동 가능하고, 제 2 회전 방향에서는 제 2 유체 포트(44)에 유체를 제공함으로써 구동 가능하고,

    상기 가압 챔버(60)는, 상기 2개의 회전 방향에서 상기 모터(10)의 작동시에 상기 유체가 상기 가압 챔버(60) 내로 이동하도록 밸브가 없는 직접 연결부(62, 64)를 통해 상기 모터 챔버(18)의 작업 구역(40)과 연결되는 것을 특징으로 하는 모터.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 모터 챔버(18)의 측벽(14)에 대한 상기 제동 부재(22)의 피트(fit)는, 상기 유체가 상기 제동 부재(22)와 상기 측벽(14) 사이를 지나 상기 가압 챔버(60)로 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 모터.
21. 제 19 항에 있어서,

    하나 이상의 라인(62)은 상기 유체를 상기 작업 구역(40)에서 상기 가압 챔버(60)내로 공급하기 위해 제공되고,

    상기 라인(62)은 상기 회전자(20)에 인접한 상기 제동 부재(22)의 단부면에 배열된 연결 개구부(64)에 연결되는 것을 특징으로 하는 모터.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 라인(62)은 하나만의 연결 개구부(64)를 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
23. 제 21 항에 있어서,

    상기 작업 구역(40)에는 하나 이상의 제 1 유체 포트(42)가 상기 회전자(20)에 가해질 상기 유체를 공급하기 위해 제공되고,

    상기 연결 개구부(64)는, 상기 축방향에서 관측했을 때 상기 제 1 유체 포트(42)와 동일한 상기 모터 챔버(18)의 사분면(quadrant)에 배열되는 것을 특징으로 하는 모터.
24. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 가압 챔버(60)는 상기 제동 부재(22)와 하우징(14) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
25. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 가압 챔버(60)는 상기 제동 부재(22)에 의해 축방향으로 한정되는 환상 공간이고,

    상기 환상 공간(60)은 상기 모터 챔버의 상기 작업 구역(40)의 횡방향 확장부(R1)보다 큰 외경(R2)을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
26. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 모터 챔버의 작업 구역(40) 및 상기 제동 부재(22)를 둘러싸는 측벽(14)이 제공되되,

    상기 측벽(14)은 횡단면에서 하나 이상의 단차(24)를 가지며,

    상기 가압 챔버(60)는 상기 단차(24) 구역에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.

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